문자열을 반복문 안에서 이으면 매번 새로 만든다

2026년 9월 9일–C#최적화

앞에서 문자열은 바꿀 수 없다고 했습니다. + 로 이으면 원래 것을 늘리는 것이 아니라 새 문자열을 만든다고요.

그때는 성질만 짚고 넘어갔습니다. 이제 그 성질이 얼마짜리인지 봅니다.

string s = "";
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
    s += i;
}

이 코드는 문자열을 만 번 만듭니다. 하나가 아니라요.

못 바꾸니까 이을 때마다 새로 만들고, 만들 때마다 앞의 것을 전부 복사합니다.

한 바퀴 돌 때마다 무슨 일이

s += i 는 s = s + i 입니다. 세 단계입니다.

옛 s 는 아무도 안 가리키게 되어 버려집니다.

문제는 2번입니다. 바퀴가 돌수록 복사할 양이 늘어납니다. 백 번째 바퀴에서는 앞의 백여 글자를 복사하고, 오천 번째에서는 오천여 글자를 복사합니다.

그래서 비용이 반복 횟수에 비례하는 것이 아니라 제곱에 비례합니다. 열 배 돌면 열 배가 아니라 백 배가 됩니다.

반복 횟수를 10 에서 100 으로 열 배 올려 보면 왼쪽 막대가 백 배 가까이 뜁니다. StringBuilder 쪽은 딱 열 배만 오릅니다. 이 기울기 차이가 전부입니다.

StringBuilder 는 문자열이 아니라 문자를 담는 배열을 들고 있습니다. 그리고 그 배열은 바꿀 수 있습니다.

var sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
    sb.Append(i);
}
string s = sb.ToString();

Append 는 배열 뒤에 이어 씁니다. 복사가 없습니다. 자리가 모자라면 그때 더 큰 배열로 옮기는데, 이때 두 배씩 늘립니다. 그래서 만 번 붙이는 동안 옮기는 일은 열몇 번밖에 안 일어납니다.

앞에서 List 가 칸이 모자라면 알아서 늘린다고 한 것과 같은 방식입니다. List 의 그 성질을 문자에 적용한 것이 StringBuilder 라고 봐도 됩니다.

몇 자쯤 될지 알면 미리 알려 주면 옮기는 일까지 없앨 수 있습니다.

var sb = new StringBuilder(50000);

ToString() 을 부를 때 딱 한 번 진짜 문자열이 만들어집니다. 그 전까지는 문자열이 없습니다.

여기가 더 중요합니다. + 를 보면 무조건 StringBuilder 로 바꾸는 것은 손해입니다.

한 식 안에서 잇는 것은 이미 최적화되어 있습니다.

string s = a + b + c + d;

이건 네 번 만드는 것이 아닙니다. 컴파일러가 string.Concat(a, b, c, d) 한 번으로 바꿉니다. 전체 길이를 먼저 재고 한 번에 만듭니다. StringBuilder 보다 오히려 빠릅니다.

보간 문자열도 마찬가지입니다.

string s = $"{이름}님 {점수}점";

요즘 컴파일러는 이걸 안에서 알아서 처리합니다. 손으로 StringBuilder 를 쓰는 것과 비슷하거나 낫습니다.

진짜 문제는 반복문 안에서 변수에 계속 누적할 때뿐입니다.

// 이것만 문제입니다
for (...) { s += 무언가; }

한 식 안이면 컴파일러가 전체 길이를 미리 알 수 있는데, 반복문은 몇 바퀴 돌지 모르니 도와줄 수가 없습니다.

상황	무엇을
한 식에서 몇 개 잇기	`+` 나 `$"..."` 그대로
반복문 안에서 누적	`StringBuilder`
구분자로 목록 잇기	`string.Join`
같은 조각을 여러 번	`string.Concat` 이나 `new string(c, n)`

string.Join 은 알아 둘 만합니다. 대부분의 “반복문으로 문자열 잇기” 가 이걸로 한 줄이 됩니다.

string s = string.Join(", ", 이름들);

안에서 StringBuilder 를 쓰고 있어서 직접 쓰는 것과 성능이 같습니다. 그리고 마지막 쉼표를 지우는 코드가 필요 없습니다.

매 프레임 UI 텍스트를 갱신하는 자리가 이 이야기의 전형입니다.

void Update()
{
    점수텍스트.text = "점수: " + 점수;   // 프레임마다 문자열 하나
}

한 식이라 Concat 한 번이니 그 자체는 싸지만, 어쨌든 프레임마다 힙에 문자열이 하나 생깁니다. 초에 예순 개, 분에 삼천육백 개입니다. 앞에서 박싱을 볼 때와 같은 이야기입니다. 값이 아니라 횟수입니다.

가장 싼 해결은 문자열을 안 만드는 것입니다.

private int 이전점수 = -1;

void Update()
{
    if (점수 != 이전점수)
    {
        점수텍스트.text = "점수: " + 점수;
        이전점수 = 점수;
    }
}

점수가 안 바뀌면 아무것도 안 만듭니다. StringBuilder 를 꺼내는 것보다 이쪽이 먼저입니다.